城市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)體系研究

張明銳 于 猛 蒲 琪

(1. 同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院，201804，上海； 2. 同濟(jì)大學(xué)鐵道與城市軌道交通研究院，201804，上海//第一作者，教授)

我國(guó)城市軌道交通發(fā)展迅速，運(yùn)營(yíng)里程和客流量持續(xù)攀升。截至2016年末，大陸地區(qū)開(kāi)通運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路133條，總長(zhǎng)度達(dá)4 152.8 km，同時(shí)在建線(xiàn)路有5 636.5 km。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2016年城市軌道交通全年完成客運(yùn)量總計(jì)160.9億人次[1]。

軌道交通已經(jīng)成為城市公共交通的主要載體，一旦發(fā)生事故會(huì)帶來(lái)十分嚴(yán)重的后果[2]。城市軌道交通線(xiàn)路封閉且多是地下或高架路段，內(nèi)部空間狹窄，客運(yùn)量大，人員高度密集，一旦出現(xiàn)事故，救援和人員疏散困難，城市軌道交通的安全直接關(guān)系到國(guó)家和人民生命財(cái)產(chǎn)安全[3]。為了確保線(xiàn)路的安全可靠運(yùn)營(yíng)，有必要完善城市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)體系，以便客觀(guān)評(píng)判城市軌道交通的運(yùn)營(yíng)安全狀況，及時(shí)采取整改措施，保證運(yùn)營(yíng)安全。

1 城市軌道交通安全評(píng)價(jià)基礎(chǔ)

1.1 城市軌道交通安全評(píng)價(jià)的概念

城市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)，以投入正式運(yùn)營(yíng)的線(xiàn)路為評(píng)價(jià)對(duì)象，以設(shè)計(jì)建設(shè)文件、運(yùn)營(yíng)記錄和現(xiàn)場(chǎng)檢查為依據(jù)，分析設(shè)備設(shè)施的可靠性，評(píng)價(jià)運(yùn)營(yíng)組織和安全管理的合理性，識(shí)別安全隱患并提出整改建議和管控措施，為運(yùn)營(yíng)單位的安全管理提供依據(jù)[3]。城市軌道交通安全評(píng)價(jià)需要理論研究與工作經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，其重要性為運(yùn)營(yíng)管理者與研究者所認(rèn)可。

1.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀

歐美國(guó)家城市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)起步早，注重經(jīng)驗(yàn)的積累。對(duì)于已經(jīng)發(fā)生的事故，追溯其原因，探究避免事故發(fā)生的對(duì)策。在經(jīng)驗(yàn)積累之上加以實(shí)踐，根據(jù)整改效果并結(jié)合自身特點(diǎn)不斷修改完善。主要確定人員傷害與產(chǎn)生此危害的主要風(fēng)險(xiǎn)間的關(guān)系，分級(jí)量化，確定危險(xiǎn)因素的風(fēng)險(xiǎn)程度，提出針對(duì)性的應(yīng)對(duì)方法[4]。

亞洲地區(qū)的韓國(guó)、日本在城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理工作方面，有自主的管理框架。韓國(guó)的城市軌道交通安全評(píng)價(jià)重視風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，由事故分析、風(fēng)險(xiǎn)分析、安全需求確認(rèn)管理和系統(tǒng)管理組成。日本由于自然災(zāi)害頻發(fā)，具有很強(qiáng)的安全意識(shí)，注重及時(shí)更新設(shè)施設(shè)備，提高系統(tǒng)的科技含量，并加強(qiáng)應(yīng)急措施[5]。

1.3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)尚處于探索起步階段。國(guó)家層面對(duì)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)的安全性十分重視，相關(guān)部門(mén)依據(jù)AQ 8001—2007《安全評(píng)價(jià)通則》，結(jié)合城市軌道交通運(yùn)營(yíng)的特點(diǎn)，頒布了GB/T 50438—2007《地鐵運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，其評(píng)價(jià)體系、評(píng)價(jià)流程如圖1、圖2所示。

圖1 地鐵運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)體系

圖2 地鐵運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)流程

2 我國(guó)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)典范

目前國(guó)內(nèi)多座城市已按照要求開(kāi)展了運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)工作，但尚沒(méi)有形成完善的指標(biāo)體系?，F(xiàn)有評(píng)價(jià)方法各有側(cè)重，技術(shù)手段與量化方式有待改進(jìn)。在已開(kāi)展運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)工作的多個(gè)城市中，北京市和上海市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)具有典范作用。

2.1 北京市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全“千分制”評(píng)價(jià)

北京市軌道交通的網(wǎng)絡(luò)化格局已經(jīng)形成，千萬(wàn)客流已成常態(tài)。截至2016年末，運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路共計(jì)19條，總里程574 km，車(chē)站共計(jì)345座，工作日的日均客流為1 122萬(wàn)人次，日最高客流達(dá)1 270萬(wàn)人次[6]。

面對(duì)線(xiàn)路多、客流大的現(xiàn)狀，北京市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)構(gòu)建了路網(wǎng)運(yùn)營(yíng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系，提出“千分制”評(píng)價(jià)方法，制定了量化指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并編制了“千分制”評(píng)價(jià)管理辦法。以此為參照，評(píng)價(jià)運(yùn)營(yíng)安全和服務(wù)現(xiàn)狀水平，發(fā)揮指導(dǎo)作用，整改突出問(wèn)題，加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)管理，促進(jìn)系統(tǒng)化綜合管控。

評(píng)價(jià)以單條運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路為評(píng)價(jià)單位，每一自然年為一個(gè)評(píng)價(jià)周期，設(shè)置了設(shè)備設(shè)施隱患、車(chē)站客流風(fēng)險(xiǎn)、運(yùn)營(yíng)安全管理與保障風(fēng)險(xiǎn)三個(gè)評(píng)價(jià)單元。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步細(xì)分為具體的評(píng)價(jià)指標(biāo)。各評(píng)價(jià)單元分?jǐn)?shù)、評(píng)價(jià)原則如表1所示。

表1 北京市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全“千分制”評(píng)價(jià)單元?jiǎng)澐?/p>

根據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，先確定隱患點(diǎn)。隱患等級(jí)高低決定單點(diǎn)扣分多少，各單點(diǎn)隱患扣分加和總分反映線(xiàn)路風(fēng)險(xiǎn)水平，并將得分結(jié)果進(jìn)行分級(jí)量化，如表2所示。

表2 北京市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全“千分制”評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

通過(guò)探索性評(píng)價(jià)和歸納改進(jìn)的方式，提升評(píng)價(jià)的客觀(guān)性和準(zhǔn)確性。先選取典型線(xiàn)路進(jìn)行評(píng)價(jià)，分析評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀(guān)合理性，再修訂評(píng)價(jià)體系。2015年對(duì)北京市全部18條線(xiàn)路開(kāi)展了全面評(píng)價(jià)工作，結(jié)果反映出了線(xiàn)網(wǎng)的兩大突出問(wèn)題：①部分線(xiàn)路的客流已大大超出設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)期客流值，運(yùn)力已不能承擔(dān)當(dāng)前運(yùn)量；②部分換乘車(chē)站由于換乘設(shè)施緊促，換乘能力難以滿(mǎn)足當(dāng)前換乘需求。評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際運(yùn)營(yíng)狀況相吻合，說(shuō)明該評(píng)價(jià)方法能夠客觀(guān)反映各運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路日常運(yùn)營(yíng)安全和服務(wù)水平。

2.2 上海市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)

上海市軌道交通已經(jīng)建成“線(xiàn)路多、輻射遠(yuǎn)、站點(diǎn)密、客流大”的超大網(wǎng)絡(luò)。截至2016年末，運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路共計(jì)14條，運(yùn)營(yíng)總里程617 km(含磁浮交通30 km)，車(chē)站367座(含磁浮)，年度全網(wǎng)客流達(dá)到了33.97億人次；日最大客流量在2017年4月28日達(dá)到了1 186.7萬(wàn)人次[1,7]。

上海市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)管理工作由上海市交通委員會(huì)直接領(lǐng)導(dǎo)，由上海市財(cái)政出資招標(biāo)，邀請(qǐng)有資質(zhì)的第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)評(píng)價(jià)。以單條運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路為評(píng)價(jià)單位，評(píng)價(jià)周期按照《上海市城市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)管理試行辦法》：自載客試運(yùn)營(yíng)開(kāi)始，運(yùn)營(yíng)時(shí)間10年以下的線(xiàn)路每5年進(jìn)行一次運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)，10年以上的線(xiàn)路每3年進(jìn)行一次運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)同時(shí)參照了GB/T 50438—2007《地鐵運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》和地方標(biāo)準(zhǔn)DB31/T 902—2015《城市軌道交通安全運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》。

評(píng)價(jià)體系依照上海市交通委員會(huì)關(guān)于軌道交通行業(yè)應(yīng)對(duì)應(yīng)急事件處置的相關(guān)要求，設(shè)置了8個(gè)分專(zhuān)業(yè)。先由各專(zhuān)業(yè)單獨(dú)進(jìn)行子系統(tǒng)評(píng)價(jià)，然后進(jìn)行運(yùn)營(yíng)安全總評(píng)價(jià)。在總評(píng)價(jià)時(shí)還關(guān)注各專(zhuān)業(yè)間的接口問(wèn)題，如同時(shí)涉及到車(chē)輛和供電專(zhuān)業(yè)的部分弓網(wǎng)故障問(wèn)題。對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化分級(jí)，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行分析和歸類(lèi)，提出整改建議[8]。具體劃分見(jiàn)表3。在第二輪及以后的評(píng)價(jià)中，注重分析前一輪風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的整改效果，關(guān)注前后兩次評(píng)價(jià)時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)間差異。

表3 上海市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)體系

參照該體系，自2012年起對(duì)上海市軌道交通多條線(xiàn)路的運(yùn)營(yíng)安全進(jìn)行了評(píng)價(jià)，能夠挖掘出風(fēng)險(xiǎn)源和重大問(wèn)題，并提出行之有效的整改對(duì)策與建議，有效提升了安全管理水平。

3 多層次閉環(huán)管理安全評(píng)價(jià)體系

不同城市的軌道交通運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)體系不盡相同，實(shí)際操作也必須根據(jù)自身特點(diǎn)制定評(píng)價(jià)策略。考慮到普遍適用性、實(shí)際操作可行性和實(shí)用性，依據(jù)線(xiàn)路信息的分類(lèi)，建立了基于信息分類(lèi)的多層次閉環(huán)管理的軌道交通運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)體系。

該體系建立的原則如下：

(1)符合我國(guó)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)的特點(diǎn)，適用于國(guó)內(nèi)不同類(lèi)型的城市軌道交通線(xiàn)路。

(2)從基礎(chǔ)信息、管理制度和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息三個(gè)層次展開(kāi)運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)，反映影響運(yùn)營(yíng)安全的因素。評(píng)價(jià)與整改相互促進(jìn)，進(jìn)行閉環(huán)管理。

3.1 基礎(chǔ)信息評(píng)價(jià)

基礎(chǔ)信息評(píng)價(jià)是對(duì)線(xiàn)路基礎(chǔ)信息進(jìn)行記錄、分析和評(píng)價(jià)，同時(shí)利用針對(duì)性的評(píng)價(jià)方法對(duì)特定子系統(tǒng)和特定設(shè)備進(jìn)行專(zhuān)業(yè)性評(píng)價(jià)，如利用故障樹(shù)分析法建立接觸網(wǎng)失效模型、利用危險(xiǎn)與可操作性分析(HAZOP)對(duì)列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)控制(ATC)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)等[9-10]。具體評(píng)價(jià)子系統(tǒng)劃分見(jiàn)表4。

表4 基礎(chǔ)信息評(píng)價(jià)體系

3.2 管理制度評(píng)價(jià)

城市軌道交通的管理制度是指運(yùn)營(yíng)管理單位對(duì)線(xiàn)路資源的分配調(diào)整，對(duì)組織的架構(gòu)、功能和目的的明確和界定，以及對(duì)實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)所采取的組織、控制、協(xié)調(diào)、反饋等活動(dòng)所依據(jù)的規(guī)范。完善的管理制度，是科學(xué)決策、高效執(zhí)行和風(fēng)險(xiǎn)控制的重要前提和基本保障。

相對(duì)于線(xiàn)路的基礎(chǔ)信息，管理制度具有更高的靈活性。不同運(yùn)營(yíng)管理單位的管理制度有較大差異，相對(duì)于基礎(chǔ)信息評(píng)價(jià)更具主觀(guān)性。因此宜進(jìn)行區(qū)分。管理制度評(píng)價(jià)體系見(jiàn)表5。

表5 管理制度評(píng)價(jià)體系

在風(fēng)險(xiǎn)管理中，考慮風(fēng)險(xiǎn)源的數(shù)目、引起事故的可能性和可能導(dǎo)致后果的嚴(yán)重性。事故管理中，利用已發(fā)生事故的數(shù)目、后果的嚴(yán)重程度來(lái)評(píng)價(jià)系統(tǒng)安全水平。

3.3 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息評(píng)價(jià)

目前，在城市軌道交通運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，已能夠監(jiān)測(cè)并記錄海量實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的運(yùn)營(yíng)信息。對(duì)此進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析利用，有助于提升運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)的科學(xué)性和準(zhǔn)確度。

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息主要包括OCC(運(yùn)行控制中心)等處收集的信息，如客流、全線(xiàn)列車(chē)運(yùn)行狀況、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等。根據(jù)監(jiān)測(cè)和記錄的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析各指標(biāo)超負(fù)荷狀態(tài)、系統(tǒng)故障狀態(tài)占全部運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)的比率及其時(shí)空分布特點(diǎn)等。其評(píng)價(jià)體系如表6所示。結(jié)合基礎(chǔ)信息，預(yù)測(cè)發(fā)生危險(xiǎn)的可能性，起到風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警作用，并在周期性安全評(píng)價(jià)中作為數(shù)據(jù)支撐。通過(guò)實(shí)時(shí)信息與基礎(chǔ)信息的對(duì)比，有助于科學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的能力是否超標(biāo)，這是安全評(píng)價(jià)中容易忽略的事情。例如，實(shí)時(shí)客流顯示沒(méi)有超載，則踩踏發(fā)生概率則較低。

表6 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息評(píng)價(jià)體系

基礎(chǔ)信息反映線(xiàn)路建設(shè)狀況，若設(shè)計(jì)、施工存在缺陷，則必須特別關(guān)注，在運(yùn)營(yíng)中提出針對(duì)性防護(hù)措施。管理制度反映安全管理的軟實(shí)力，是線(xiàn)路安全運(yùn)營(yíng)的保障手段，高效的安全管理機(jī)制能夠有效緩解風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)時(shí)信息全面、動(dòng)態(tài)、詳盡地反映運(yùn)營(yíng)狀況。三方面信息各有側(cè)重，層次清晰，相輔相成。

3.4 安全評(píng)價(jià)閉環(huán)管理

在城市軌道交通安全管理中，安全評(píng)價(jià)連接系統(tǒng)安全規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理和維護(hù)，促進(jìn)安全管理形成閉環(huán)效應(yīng)[11]。安全評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)與整改維修、安全管理和線(xiàn)路建設(shè)相互促進(jìn)，一方面通過(guò)安全評(píng)價(jià)促進(jìn)維修整改、提升安全管理水平、為線(xiàn)路建設(shè)提供參考，另一方面系統(tǒng)的改造升級(jí)、管理制度的變更和新線(xiàn)的建成又引入了新的安全評(píng)價(jià)課題。

對(duì)于線(xiàn)路第二輪及以后的安全評(píng)價(jià)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注上一輪安全評(píng)價(jià)的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)整改情況，以及兩輪評(píng)價(jià)時(shí)線(xiàn)路狀況的差異?？紤]的因素包括：運(yùn)量增加情況、管理制度的更新、系統(tǒng)整體有何重大改造、關(guān)鍵設(shè)備有何重大維修更換、老化對(duì)系統(tǒng)安全的影響等。

4 結(jié)語(yǔ)

本文分析、比較了北京市和上海市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建和實(shí)際操作，提出了包含基礎(chǔ)信息、管理制度和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息的閉環(huán)管理安全評(píng)價(jià)體系框架。該評(píng)價(jià)體系具有科學(xué)性、合理性，對(duì)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)的發(fā)展具有促進(jìn)作用。